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Encoding:
Text File  |  1992-12-21  |  4.5 KB  |  82 lines
  1. Newsgroups: sci.engr.civil
  2. Path: sparky!uunet!zaphod.mps.ohio-state.edu!usc!rpi!batcomputer!munnari.oz.au!newsroom.utas.edu.au!sprent@sol.surv.utas.edu.au
  3. From: sprent@sol.surv.utas.edu.au (Tony Sprent)
  4. Subject: Re: GPS, LORAN and inertial surveying
  5. Message-ID: <1992Dec21.043149.20951@newsroom.utas.edu.au>
  6. Sender: news@newsroom.utas.edu.au
  7. Organization: University of Tasmania
  8. References: <1992Dec14.201702.8041@tc.fluke.COM>
  9. Date: Mon, 21 Dec 1992 04:31:49 GMT
  10. Lines: 70
  11.  
  12. In article <1992Dec14.201702.8041@tc.fluke.COM>, swifty@tc.fluke.COM (Steve Swift) writes:
  13. > 
  14. > 
  15. > My father, who has been in the surveying business since 1951, keeps
  16. > asking about the use of GPS, LORAN-C and inertial navigation in
  17. > surveying.  Apparently the county he lives in (Thurston, Washington
  18. > state) has used GPS and inertial navigation contrained to a precise
  19. > control grid (using least-squares fits) to place a sub-grid of 270
  20. > points.  These 270 points cover about 1000 square miles.  Using
  21. > traditional methods (electronic transit) he has measured many of the
  22. > points to be only about 0.01 feet off, or better, in a mile.  He
  23. > wonders how they can be so close when GPS, LORAN-C and inertial are not
  24. > specified that closely.  Anyone know?  How good are these navigation
  25. > methods?
  26. > -- 
  27.  
  28.  
  29. In a nutshell, GPS relies on knowing the positions of a minimum of four
  30. satellites and being able to measure the distance to each one. The positions of the
  31. satellites are given in terms of where they will be in geocentric coordinates 
  32. as a function of time. This information is transmitted by each satellite.
  33.  
  34. The distances are measured in more or less the same way that
  35. Electromagnetic Distance Measuring Equipment (EDM) works except that it is a one way
  36. measurement. Thus time as well as distance are required to be determined.
  37. Hence the need for a minimum of four rather than three satellites. Three for position
  38. (XYZ) and one for time, though in practice more are used. 
  39.  
  40. The main sources of error are in the uncertainties in the ephemeris, the resolution of 
  41. the distance measurement due to the wavelength of the modulation of the carrier frequency
  42. transmitted by each satellite, the effects due to the fact that the signals pass through
  43. the atmosphere and other unknowns introduced by the US military who are
  44. responsible for the GPS system.
  45.  
  46. With a single receiver of the type used for navigation, the accuracy of position will
  47. vary between about 20 to 200 metres. If two receivers are used, one at a fixed known
  48. position and the other at a point whos position is required, then the relative position of the
  49. unknown point with respect to the fixed position can be determined to about 2 to 5 metres.
  50. With special receivers commonly referred to as "geodetic receivers", the accuracy of 
  51. position fix can be further refined by analysing the difference in phase between the two 
  52. receivers of the carrier signals of the satellites. By doing this it is possible to obtain
  53. position with a precision of the order of parts per million. Thus for example it is
  54. possible to determine position to a few millimetres in tens or hundreds of kilometres.
  55.  
  56. These techniques are being used throughout the world now for surveying and I think you
  57. will find that most courses in surveying will be leaning pretty strongly in the direction
  58. of GPS technology. In Australia most of the Universities that run courses in surveying
  59. have special extension courses in GPS for practising surveyors. I would imagine that a 
  60. similar situation would exist in the States.
  61.  
  62. For information on GPS technology in general, I would suggest that you refer to the
  63.  journal "GPS World" which is published in the States. 
  64.  
  65. For some time now I have been campaigning for a news group covering GPS. Other than 
  66. sci.engr.civil which sometimes has a posting, the only other that I am aware of is 
  67. comp.infosystems.gis which has a few more postings. There is a need for such a news group.
  68.  
  69.  ________________________________________________________
  70. | Tony Sprent                                             |
  71. | Department of Surveying and Spatial Information Science | 
  72. | University of Tasmania                                  |     
  73. | GPO Box 252C Hobart        _--_|\                       |
  74. | Tasmania*                 /      \                      |
  75. | Australia   7001          \_.--._/   )                  |
  76. |                                 *   /                   |
  77. | Phone 61-02-202110 Fax 61-02-240282  International      |
  78. |         002-202110       002-240282  Australia          |
  79. | email  sprent@surv.utas.edu.au                          |
  80. |_________________________________________________________| 
  81.  
  82.